Гравий представляет собой сыпучий материал природного (осадочного) происхождения. Его формирование обусловлено естественными процессами деструкции горных пород, включая физическое выветривание и абразивное воздействие внешних факторов, в результате которых плотная монолитная порода распадается на фрагменты различной фракции.
В настоящем материале мы рассмотрим основные способы добычи гравия, этапы его обработки и подготовки к реализации, а также отраслевые особенности добычи данного материала на территории Новгородской области.
Способы добычи гравия
Образование гравия происходит в верхних слоях земной коры. В промышленной практике применяются два основных метода добычи гравия:
- открытый (сухой) способ;
- гидромеханический способ.
Открытая технология
Открытый способ предполагает разработку гравийных месторождений поверхностным методом с использованием наземной горнодобывающей техники в условиях специализированных карьеров. Данный метод получил свое наименование ввиду отсутствия подземных горных выработок.
Следующие разновидности материала доступны для открытой добычи:
- Горный гравий — материал, не подвергавшийся водному воздействию, он формируется преимущественно в предгорных и горных зонах.
- Овражный гравий — залегает в руслах пересыхающих водотоков и на днищах бывших водоемов, он характеризуется округлой формой зерен и гладкой поверхностью вследствие длительного нахождения в водной среде.
- Ледниковый гравий — локализуется на водно-ледниковых равнинах, имеет сглаженные, округлые очертания, образовавшиеся в результате абразивного воздействия ледниковых масс.
Перечисленные виды гравия разрабатываются открытым методом с применением стандартного наземного оборудования, включающего:
- бульдозеры;
- экскаваторы;
- тракторы;
- самосвалы.
Экскаваторная и бульдозерная техника осуществляет послойную выемку поверхностных отложений, представленных, как правило, песчано-гравийной смесью. Извлеченное сырье загружается в самосвалы и направляется, либо на последующую сортировку и промывку (с отделением песка и посторонних включений), либо отгружается конечному потребителю в необработанном виде. В первом случае выходным продуктом является чистый гравий, а во втором — неочищенная ПГС, которая может содержать примеси ила, глины, пыли и посторонних частиц, что обусловливает ее более низкую стоимость.
Материал, добытый открытым способом, преимущественно характеризуется шероховатой поверхностью и остроугольной формой зерен. Исключение составляют месторождения, ранее находившиеся в зоне водоемов, в таких условиях гравий приобретает сглаженные, обкатанные очертания.
Открытый метод является экономически более целесообразным в сравнении с альтернативными способами, поскольку не требует применения сложного высокотехнологичного оборудования или специализированных горнопроходческих машин. Данный способ эффективно применяется в регионах с развитой сетью песчаных и песчано-гравийных карьеров.
Гидромеханический метод
Гидромеханический способ применяется при разработке подводных месторождений, расположенных в руслах рек, акваториях озер, морей, а также в искусственных водоемах. Извлечение сырья осуществляется со дна водных объектов с использованием специализированной техники: драг, земснарядов и насосного оборудования.
Технологический процесс включает следующие этапы:
- С поверхности дна посредством насосного оборудования осуществляется подача пульпы — водной суспензии, содержащей гравий, песок, ил и другие минеральные включения.
- Полученная пульпа направляется на промывку и гидравлическую классификацию, в ходе которой из состава смеси последовательно удаляются посторонние примеси и мелкодисперсные фракции.
- Очищенная вода возвращается в водоем; оставшийся осадок представляет собой готовый гравийный продукт, пригодный для дальнейшего использования.
Следует отметить, что гравий, добытый гидромеханическим способом, отличается высокими качественными характеристиками.
Длительное нахождение материала в водной среде способствует естественной селекции: слабые, нестабильные частицы разрушаются и вымываются, в результате чего в конечном продукте сохраняются преимущественно прочные, окатанные зерна различных петрографических типов. Кроме того, такой гравий нередко обладает улучшенными декоративными свойствами.
Гидромеханическим методом разрабатываются следующие разновидности гравия:
- морской;
- речной;
- озерный.
При необходимости для повышения потребительских свойств и улучшения гранулометрического состава добытый гравий может направляться на дополнительные стадии обработки (дробление, сортировку, обогащение).
Дополнительная обработка гравия
Добытое сырье может реализовываться как непосредственно после извлечения, так и направляться на дополнительные технологические этапы обработки (постобработка). К числу таких операций относятся:
- сортировка по фракционному составу;
- промывка;
- дробление;
- обогащение;
- окрашивание.
Сортировка по фракциям
Сортировка является основным видом постобработки и предполагает разделение гравийного материала по крупности зерен с применением специализированного оборудования: грохотов и строительных сит.
Гранулометрический состав характеризуется фракциями, которые представляют собой диапазон размеров зерен от минимального до максимального значения. Параметр выражается в миллиметрах и обозначается двумя числовыми значениями. Например, обозначение «гравий фракции 5–20» указывает на то, что в составе материала присутствуют зерна размером от 5 до 20 мм включительно.
В соответствии с ГОСТ 8267–93, гравий выпускается в виде следующих основных фракций:
- 5–10;
- 5–20;
- 10–15;
- 10–20;
- 15–20;
- 20–40;
- 40–70 или 40–80.
В случае, если сортировка по размерам не производится, а материал направляется в реализацию без разделения на фракции, он классифицируется как нефракционный гравий. Такой продукт характеризуется пониженным качеством и разнородным гранулометрическим составом, что ограничивает область его применения и затрудняет использование в ряде строительных и отделочных процессов, предъявляющих требования к однородности заполнителя.
Промывка
Промывка гравия применяется, как в отношении материала, добытого открытым способом, так и в отношении извлеченного со дна водоемов. Необходимость данной операции обусловлена наличием в сырье посторонних включений независимо от способа добычи.
Водная обработка позволяет удалить из состава материала следующие загрязняющие компоненты:
- пылевидные частицы;
- глинистые включения;
- илистые отложения;
- песок;
- техногенный мусор.
Данный метод постобработки характеризуется значительными производственными затратами, что закономерно увеличивает себестоимость готовой продукции. Вместе с тем, промывка обеспечивает высокую эффективность очистки: мытый гравий отличается улучшенными потребительскими свойствами и может применяться в широком спектре строительных и отделочных работ без существенных ограничений.
Дробление
В регионах, где отсутствуют месторождения плотных горных пород, при наличии потребности в щебеночной продукции, щебень может производиться из гравийного сырья.
Технологический процесс включает следующие стадии:
- загрузка исходного материала в дробильное оборудование;
- в ходе дробления слабые, неустойчивые зерна разрушаются с образованием мелкой фракции (песка);
- крупные зерна распадаются на несколько фрагментов и в дальнейшем подвергаются рассеву на ситах.
Конечным продуктом является фракционный гравийный щебень. По физико-механическим характеристикам он уступает щебню из магматических пород (гранит, диорит и др.), однако, его использование допустимо для большинства стандартных строительных задач: отсыпка оснований, устройство дренажных систем, производство бетонов низких марок.
Обогащение
Обогащение применяется в случаях, когда требуется обеспечить однородный зерновой состав материала. Гравий после первичной добычи представляет собой полидисперсную смесь, содержащую как мелкие, так и крупные частицы в произвольном соотношении.
Цель обогащения — удаление избыточно мелких, либо чрезмерно крупных включений для достижения требуемого гранулометрического стандарта.
Данная операция актуальна, например, при устройстве оснований под тротуарную плитку, где равномерность верхнего слоя является обязательным условием, а наличие крупных фрагментов недопустимо. Обогащение, как правило, осуществляется на этапе рассева материала на фракции и сопровождается существенным увеличением стоимости готового продукта.
Окрашивание
Гравий, особенно морского происхождения, обладает естественными декоративными свойствами и по эстетическим параметрам превосходит щебень, что обусловливает его востребованность в ландшафтном дизайне и интерьерных решениях. Однако, в случаях, когда проектом предусмотрено использование материала строго определенного яркого цвета (красного, изумрудного, желтого и других), а природные аналоги таких оттенков отсутствуют, либо труднодоступны, применяется искусственное окрашивание.
Следует учитывать ряд технологических ограничений, связанных с данной операцией:
- окрашенный материал часто приобретает неестественный внешний вид;
- применяемые красители могут содержать токсичные компоненты;
- покрытие подвержено выцветанию под воздействием внешних факторов;
- гладкая поверхность зерен обусловливает низкую адгезию, что снижает долговечность и устойчивость лакокрасочного слоя.
Добыча гравия в Новгородской области
В Новгородской области сосредоточено значительное количество месторождений нерудных строительных материалов, что обусловлено геологическим строением региона. Территория области сложена преимущественно осадочными породами верхнего девона и карбона, а также мощными толщами четвертичных ледниковых и водно-ледниковых отложений, которые и формируют основные запасы песчано-гравийных смесей и валунно-гравийных пород.
Добыча гравия в Новгородской области ведется преимущественно на месторождениях песчано-гравийных и гравийно-галечных пород. Наиболее разработанные участки расположены в:
- Любытинском районе — здесь находятся крупные карьеры, поставляющие материал для дорожного строительства в направлении Великого Новгорода, Санкт-Петербурга и Твери.
- Крестецком районе — месторождения характеризуются высоким содержанием гравийных зерен прочных осадочных пород.
- Новгородском и Чудовском районах — разработки ведутся на водно-ледниковых равнинах, где гравий залегает близко к поверхности, что позволяет применять наиболее экономичные методы вскрыши.
Сырьевая база области представлена в основном разновидностями гравия ледникового и водно-ледникового генезиса. Зерна имеют преимущественно полуокатанную и окатанную форму, что является следствием длительной транспортировки и абразивного воздействия ледниковых вод.
В силу геологических условий залегания, в Новгородской области применяется исключительно открытый способ разработки карьеров. Это обусловлено тем, что мощность вскрышных пород (слой почвы, суглинков и супесей) относительно невелика от 0,5 до 5 метров.
На территории области функционируют несколько модульных и стационарных дробильно-сортировочных фабрик. Обработка осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ».
Новгородская область обладает развитой транспортной инфраструктурой, что является ключевым фактором экономической эффективности добычи:
- Водный транспорт. Карьеры, расположенные вдоль реки Волхов и озера Ильмень, имеют доступ к водным путям. В летний период отгрузка гравия осуществляется на баржи, что позволяет поставлять крупные объемы в Санкт-Петербург и Ленинградскую область с минимальной себестоимостью тонно-километра.
- Железнодорожный транспорт. Часть крупных месторождений оборудована подъездными железнодорожными путями для отгрузки в полувагоны.
- Автомобильный транспорт. Основной способ доставки на локальные строительные объекты (в пределах 50–100 км) автосамосвалы.
В соответствии с природоохранным законодательством РФ, недропользователи в Новгородской области обязаны проводить рекультивацию земель после завершения разработки карьеров. Преобладающий метод — гидропосев многолетних трав и посадка лесных культур на склонах отработанных выемок. Кроме того, вводятся ограничения на глубину выемки грунта в прибрежных зонах для предотвращения нарушения гидрологического режима озер и рек.
Добыча гравия в Новгородской области представляет собой хорошо отлаженный промышленный процесс, базирующийся на открытом способе разработки с активным применением обогатительных технологий. Основное конкурентное преимущество региональных производителей — близость к крупным потребительским рынкам и развитая мультимодальная логистика, что позволяет компенсировать относительно невысокую прочность некоторых местных пород за счет ценовой доступности материала.
В Великом Новгороде и Новгородской области купить гравий с доставкой поможет ГК «Земстрой-Н». Мы поставляем качественный материал, соответствующий всем стандартам. Дополнительно, мы всегда готовы проконсультировать вас по возможности применения гравия на вашем объекте или участке, а при необходимости порекомендовать альтернативные материалы.
